Co nám rostliny utajily

S klimatickými změnami dochází k časovým posunům ve vývojových fázích (pučení nových listů, kvetení, tvorba plodů aj.) rostlinných druhů, a tím i celých společenstev. To není nic nového, doklady vztahu mezi nástupem jednotlivých vývojových fází rostlin a klimatem plní stránky řady seriózních vědeckých časopisů a jsou doloženy změny v různých vegetačních typech od nížin až po vysoká pohoří. Přitom se přehlíží zásadní fakt, že rostlinu netvoří jen to, co vidíme nad zemí, ale často i velké množství živé podzemní hmoty, která nejenže zůstává naším zrakům ukrytá, ale často žije i svým svébytným životem. V nepříznivých podmínkách, např. v arktickém pásu či ve vysokých nadmořských výškách, přitom rostliny ukrývají pod zemí až 80 % své biomasy, o které nevíme téměř nic.

Opomíjení podzemních procesů je poměrně překvapující, protože právě podzemní rostlinná biomasa je klíčovým elementem fungování celého ekosystému. Jejím prostřednictvím se dostává uhlík vázaný v procesu fotosyntézy do země, rostlina získává vodu i minerální látky a dochází ke stimulování půdní mikrobiální aktivity. Časové cykly růstu podzemní biomasy tak ovlivňují cyklus uhlíku, vody a některých minerálních látek.

Hlubší vhled do časového průběhu růstu kořenů během vegetační sezony v severním Švédsku naznačuje některá překvapivá zjištění. Především kořeny nerostou synchronně s nadzemní částí rostlin. Na rozdíl od nadzemních částí vykazují spíše dlouhodobější a během vegetační sezony vyrovnanější růst. Růstové procesy v podzemí byly dokonce zaznamenány i v době, kdy už nadzemní pletiva rostlin nejsou zelená. Období růstu pod povrchem země tak může být až o 50 % delší než jeho délka pozorovaná nad zemí. Zatímco nadzemní pletiva rostlin mohou s blížícím se podzimem čelit krátkodobým mrazovým epizodám, kořeny jsou pod zemí lépe teplotně izolovány a takového rizika ušetřeny. Rozsáhlejší kořenový systém vytvářený díky růstové aktivitě na konci vegetačního období umožňuje přijímat rostlinám více minerálních látek na podzim i během jarního tání. Právě jaro je období spojené s vyšší dostupností minerálních látek, jež jsou obsaženy ve vodě z tajícího sněhu.

Pro aktivitu kořenů zakrslých rostlin adaptovaných na drsnější podmínky vyšších zeměpisných šířek a nadmořských výšek je překvapivě důležitější roční období než teplota. Naopak teplota má obecně větší vliv na růstovou aktivitu kořenů i nadzemních pletiv keřů a stromů, což v souvislosti s globálním oteplováním může vést k podpoře jejich expanze do (dříve) klimaticky nepříznivých oblastí.

Všechna uvedená zjištění mohou výrazně pozměnit naše představy nejen o ekofyziologických procesech rostlin, jejich přizpůsobení, ale pravděpodobně nás donutí přepracovat modely o sezonních přesunech některých látek a koloběhu uhlíku mezi terestrickým prostředím a atmosférou.

Blume-Werry G. et al., New Phytologist, doi: 10.1111/nph.13655